專(zhuān)利名稱(chēng)：Pwm放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種PWM(脈寬調(diào)制)放大器。
PWM放大器，也被稱(chēng)為D類(lèi)放大器，可用于例如放大音頻信號(hào)。
這種類(lèi)型的PWM放大器可從美國(guó)專(zhuān)利US-A-4,504,793中得知。
這個(gè)專(zhuān)利描述了帶有一個(gè)加法器和一個(gè)比較器的放大器。
由于穩(wěn)定性的要求，這種電路的一個(gè)缺點(diǎn)是可達(dá)到的最大的回路增益低，例如，在1千赫茲輸入信號(hào)和330千赫茲開(kāi)關(guān)頻率的情況下是40dB。因此，失真數(shù)和PSRR(電源反應(yīng)比)不能令人滿意。還有，振蕩器直接耦合到電路的輸入端和該振蕩器產(chǎn)生的音頻頻帶中的噪聲被加到輸入信號(hào)中。為實(shí)現(xiàn)大的動(dòng)態(tài)范圍，必須使用產(chǎn)生最小噪聲的振蕩器。這種配置用在例如Sony TA-N88音頻電源放大器中。
這種電路的另一個(gè)缺點(diǎn)是開(kāi)關(guān)頻率取決于輸入信號(hào)。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種沒(méi)有上述缺點(diǎn)的PWM放大器。本發(fā)明的第一方面是提供如權(quán)利要求1的PWM放大器。
由于在反饋環(huán)采用了更高級(jí)數(shù)的積分，實(shí)現(xiàn)了振蕩器的輸出級(jí)失真和噪聲影響降低的PWM放大器。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，PWM放大器有權(quán)利要求2中描述的特征。
本發(fā)明的第三，四和五方面提供了一種分別在權(quán)利要求3，4，5中描述的接收機(jī)，一種多媒體裝置和一種信息讀取裝置。
參考以下的實(shí)施例，本發(fā)明的這些方面和其他方面將更清楚。
附圖中

圖1是根據(jù)先有技術(shù)的PWM放大器的兩個(gè)實(shí)施例。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的PWM放大器的一個(gè)實(shí)施例。
圖1a示出類(lèi)型D的放大器A的電路框圖。第一運(yùn)算放大器OPAMP1帶有電容C作為積分器和帶有電阻R1和R2作為加法器，和第二運(yùn)算放大器OPAMP2作為比較器。通過(guò)在輸入端的方波發(fā)生器SWG經(jīng)過(guò)電阻R1的方式在積分器OPAMP1的輸出端產(chǎn)生三角波電壓。輸入信號(hào)Si通過(guò)電阻R2加在這個(gè)三角波電壓上，和這個(gè)合成信號(hào)與0進(jìn)行比較。之后，在比較器OPAMP2的輸出端出現(xiàn)PWM信號(hào)。這個(gè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)一組電源開(kāi)關(guān)SW，電源開(kāi)關(guān)在其輸出端0提供電源。一個(gè)反饋電阻R從這些開(kāi)關(guān)耦合至輸入端，從而修正組件的增益。輸出端通過(guò)包括電感L1和L2和電容C01和C02的濾波器耦合至揚(yáng)聲器L5。
圖1b也示出一種已知的自振蕩類(lèi)型D放大器A′。在這種配置下，比較器OPAMP2′和電阻R3和R4有一個(gè)滯后和在輸入端的方波發(fā)生器可省略。可使用簡(jiǎn)便的方式實(shí)現(xiàn)大的動(dòng)態(tài)范圍。(產(chǎn)生FM調(diào)制。)FM漂移可以較大，和為使開(kāi)關(guān)頻率保持在給定范圍，必須限制最大調(diào)制深度。
最大可達(dá)到的回路增益與圖1a中的標(biāo)準(zhǔn)配置相同，因此，同樣在這種情況下，失真數(shù)和PSSR都不令人滿意。相同的部件用相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)出。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的PWM放大器A2的一個(gè)實(shí)施例，其中示出圖1a的標(biāo)準(zhǔn)配置，但是其中用另一個(gè)積分器寬展了回路濾波器，該積分器由以運(yùn)算放大器OPAMP23和電容C22組成。這樣，在頻譜的較低的部分可實(shí)現(xiàn)更多的回路增益。例如，在1千赫輸入信號(hào)和330千赫開(kāi)關(guān)頻率的情況下，可達(dá)到76dB的回路增益。這可達(dá)到滿意的失真數(shù)和滿意的PSRR。
可通過(guò)增加運(yùn)算放大器OPAMP1和積分器2的輸出和選擇合適的積分時(shí)間常數(shù)而達(dá)到。
可以進(jìn)一步增加濾波器的級(jí)數(shù)，但是，每級(jí)的增益就降低。當(dāng)使用級(jí)數(shù)高于第一級(jí)的濾波器時(shí)，應(yīng)在過(guò)激勵(lì)的情況下防止不穩(wěn)定的情況出現(xiàn)。這可由提供帶有限幅電路的附加積分器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
方波發(fā)生器SWG2耦合至最后一個(gè)積分器OPAMP22，使得電路A2的輸入端I處，源于發(fā)生器SWG2的噪聲被前面的積分器的增益所補(bǔ)償。從而使發(fā)生器的噪聲要求不必很?chē)?yán)格。
即使在圖1a的標(biāo)準(zhǔn)配置擴(kuò)展了附加積分器的情況下，也使得音頻頻帶上的回路增益增加，使THD(總諧波失真)和PSRR(電源反應(yīng)比)更好，并增加減少FM漂移的可能性。因此，兩種標(biāo)準(zhǔn)配置的更高級(jí)數(shù)的回路濾波器是一個(gè)較好的擴(kuò)展。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以在不超出本發(fā)明的范圍的情況下作出本發(fā)明的其他改變。
根據(jù)本發(fā)明的PWM放大器可用于例如音頻信號(hào)接收機(jī)，多媒體裝置和/或信息讀取裝置。
權(quán)利要求
1.一種包括一個(gè)比較器和一個(gè)積分器的PWM放大器，它包括一個(gè)反饋回路，其特征在于，PWM放大器包括一個(gè)位于該反饋回路的第二積分器。
2.如權(quán)利要求1的PWM放大器，其特征在于第二積分器的輸出端耦合至比較器的輸入端，和第一比較器的輸出耦合至比較器的另一個(gè)輸入端。
3.一種包括如權(quán)利要求1的PWM放大器的音頻信號(hào)接收機(jī)。
4.一種包括如權(quán)利要求1的PWM放大器的多媒體裝置。
5.一種包括如權(quán)利要求1的PWM放大器的信息讀取裝置。
全文摘要
包括一個(gè)比較器和一個(gè)積分器的PWM放大器用于放大例如音頻信號(hào)。已知的PWM放大器的一個(gè)缺點(diǎn)是它的可達(dá)到的最大回路增益低。為克服已有技術(shù)的PWM放大器的缺點(diǎn),本發(fā)明提供一種在反饋回路中帶有第二個(gè)積分器(OPAMP23,22)的PWM放大器(A2)。
文檔編號(hào)H03F1/26GK1258393SQ99800295
公開(kāi)日2000年6月28日 申請(qǐng)日期1999年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月22日
發(fā)明者E·C·蒂克曼斯, J·A·T·M·范登霍姆伯格 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司